工业物联网与工业互联网的典型架构

工业物联网与工业互联网的典型架构,第1张

工业互联网不是工业的互联网,而是工业互联的网。它是把工业生产过程中的人、数据和机器连接起来,使工业生产流程数字化、自动化、智能化和网络化,实现数据的流通,提升生产效率、降低生产成本。

从技术架构层面看,工业互联网包含设备层、网络层、平台层、软件层、应用层以及整体的工业安全体系。与传统互联网相比,多了一个设备层。

工业物联网是工业互联网中的「基建」,它连接了设备层和网络层,为平台层、软件层和应用层奠定了坚实的基础。设备层又包含边缘层,总体上,工业物联网涵盖了云计算、网络、边缘计算和终端,自下而上打通工业互联网中的关键数据流。

工业物联网从架构上分为感知层、通信层、平台层和应用层。

院校专业:

专业层次 专科(高职)

基本学制 三年

学历 专科(高职)

专业代码 510211

是什么

工业网络技术主要研究计算机电路基础、单片机程序设计与维护、PLC应用技术等方面的基础知识和技能,在工业网络技术领域进行网络控制系统的安装、调试与维护;工业网络的技术开发、安全管理与服务等。例如:工业网络工程施工、系统集成设计 、现场控制设备安装维护等。 关键词:PLC 组态 网络 工业

学什么

《C语言程序设计》、《计算机实时网络系统》、《网页制作与网站建设》、《面向对象的程序设计》、《实时数据库应用与开发》、《工业网络技术》、《石化基础(化工原理、化工工艺)》、《检测仪表》、《控制工程》、《DCS/FCS》、《网络通讯技术》、《现代控制理论及应用》、《可编程控制器等智能化仪表》

干什么

化工类企业:生产与控制、仪表测量、过程自动化、化工 *** 作、信息系统开发及应用、网络管理等。

详解

基本修业年限三年

职业面向

面向工业互联网工程技术人员、计算机网络工程技术人员、信息系统运行维护工程技术人员等职业,工业互联网工程实施、工业互联网运行维护、工业互联网应用开发等岗位(群)。

培养目标定位

本专业培养德智体美劳全面发展,掌握扎实的科学文化基础和工业互联网网络互联、数据采集、标识解析、数据处理、安全防护及相关法律法规等知识,具备工业网络集成、数据采集与处理、标识解析应用、工业APP开发与应用、安全防护运维等能力,具有工匠精神和信息素养,能够从事工业互联网工程实施、服务应用和运行维护等工作的高素质技术技能人才。

主要专业能力要求

1具有工业互联网网络设备安装调试、系统集成及运行维护的能力; 2具有工业互联网数据采集设备安装调试、系统集成及运行维护的能力; 3具有工业互联网标识解析设备安装调试、系统集成及服务应用的能力; 4具有编写工业互联网边缘数据预处理、数据可视化展示脚本的能力; 5具有工业互联网平台功能配置、服务应用及运行监测的能力; 6具有参与工业应用软件需求分析、开发调试及发布应用的能力; 7具有参与工业互联网安全审计、风险管控及应急处理的能力; 8具有将5G、人工智能等现代信息技术应用于工业互联网领域的能力; 9具有探究学习、终身学习和可持续发展的能力。

主要专业课程与实习实训

专业基础课程:

工业互联网导论、程序设计基础、网络与通信技术基础、数据库应用基础、工业控制技术基础、生产与运作管理。

专业基础课程:

工业互联网网络互联技术、工业互联网数据采集技术、工业互联网标识解析技术、工业互联网边缘计算、工业互联网数据分析技术、工业互联网平台及应用、工业APP开发与应用、工业互联网安全防护。

实习实训:

对接真实职业场景或工作情境,在校内外进行工业互联网网络集成与运维、数据采集与处理、标识解析应用、工业APP开发与应用、安全防护运维等实训。在 工业互联网技术类、制造业类、软件开发类等单位或场所进行岗位实习。

职业类证书举例

职业资格证书:计算机技术与软件专业技术资格 职业技能等级证书:工业互联网网络运维、工业互联网设备数据采集、工业互联网实施与运维

接续专业举例

接续高职本科专业举例:工业互联网技术、计算机应用工程、网络工程技术、物联网工程技术 接续普通本科专业举例:计算机科学与技术、网络工程、物联网工程

持续本科专业举例

就业率

男女比例

男生 68% 32% 女生

开设课程

电子技术、电气控制与 PLC 技术、单片机原理与应用、变频器原理及应用、计算机控制技术、计算机网络技术、工业组态技术、集散控制系统、现场总线控制技术等。 其他信息:

工业互联网技术是中国普通高等学校专科专业。 工业网络技术专业培养掌握自动化与工业网络技术的基础知识和技能,能在生产企业从事网络控制系统的设计、运行、维护;工业控制计算机选型、安装、应用开发;工业控制设备的安装、运行和维护;以及工业网络 *** 作和维护的高技能应用型人才。 主要研究计算机电路基础、单片机程序设计与维护、PLC应用技术等方面的基础知识和技能,在工业网络技术领域进行网络控制系统的安装、调试与维护;工业网络的技术开发、安全管理与服务等。例如:工业网络工程施工、系统集成设计 、现场控制设备安装维护等。 课程体系:《C语言程序设计》、《计算机实时网络系统》、《网页制作与网站建设》、《面向对象的程序设计》、《实时数据库应用与开发》、《工业网络技术》、《石化基础(化工原理、化工工艺)》、《检测仪表》、《控制工程》、《DCS/FCS》、《网络通讯技术》、《现代控制理论及应用》、《可编程控制器等智能化仪表》。

工业40已经成为制造业的一个流行概念,其技术基础是网络实体系统及物联网。
“工业40”项目主要分为三大主题:
一是“智能工厂”
二是“智能生产”
三是“智能物流”
工业互联网将整合两大革命性转变之优势:其一是工业革命,伴随着工业革命,出现了无数台机器、设备、机组和工作站;其二则是更为强大的网络革命,在其影响之下,计算、信息与通讯系统应运而生并不断发展。
在全球工业40时代,中国制造该如何真正发挥“全球工厂”的优势,转型走向价值链的高端。意思就是中国制造在2025会彻底雄起。

这个观点是正确的。
随着新一代信息技术与制造业的深度融合,许多国家、许多企业都意识到工业互联网是未来工业的顶级生态系统,将对未来工业发展产生全方位、深层次、革命性影响。未来的工业互联网平台通过系统构建网络、平台、安全三大功能体系,打造人、机、物全面互联的新型网络基础设施,既包括生产设备、生产材料、生产产品等硬件领域,也包括各种管理软件、数据和服务领域,通过5G等新一代信息技术与制造业深度融合将形成智能化发展的新兴业态和应用模式。

​在2018年底,曾经构思了系列文章从自动化理论看工业互联网,原计划写三部分内容:介绍自动化理论在日常生活中的应用(以第五项修炼介绍)、自动化理论在供应链管理中的应用、自动化理论在物联网中的应用。

但于2019年初加入SAP后,一直忙于学习SAP丰富的知识,这系列的文章就中断了,但一直还是想写一写我是如何利用自动化理论学物联网的。

自动化理论中,最重要的就是闭环控制,大部分内容讨论的是通过闭环控制,实现自动控制系统的稳定性。看一下闭环控制原理:

在这个图中,被控对象是控制目标。而控制器、执行器和传感器都是为了实现被控对象能够达到控制目标。因而自动化原理中最核心的是 控制器 执行器 传感器

在拿一张物联网的架构图,我学习物联网的时候,最早用的是IBM的一张原理图:

这张图中,物联网的架构中,包括感知与识别, 控制与管理,模型与分析。

其中感知与识别对应着 传感器 ,控制与管理对应着 执行器 ,模型与分析对应着 控制器

物联网的架构完全可以对应上控制原理的基本架构。

物联网的架构与自动控制原理有很多相似之处,但物联网相对于自动化设备要复杂:

1、早期自动化应用于设备处传感器、控制器、执行器都是控制单一设备,不需要识别被控设备。但是物联网系统管理的设备多,对设备管理时,需要识别设备,因而物联网需要有识别功能,可以是通过ID识别,也可以通过IP识别。

2、早期自动化都是本地执行有了DCS之后,才有集中管理,分散控制的,所以控制器相对简单。但是物联网需要将信息集中处理,大大增加了复杂度:需要网络支持,需要人工智能技术来实现控制功能,考虑多个设备之间的联动关系。所以物联网相对于自动化原理,复杂性大部分体现在控制器上。现在集中讨论的大数据、智能分析、人工智能、机器学习,通讯协议、通讯网络,所有的目标都是为了实现控制器的功能。

3、物联网在控制器人工智能、大数据分析等应用还不完善,可以直接控制设备非常少,现在物联网的执行器,还是通过事件触发,交由人来处理。因而物联网通过事件驱动的模式会比较普遍:如果未发生异常,不需要人来处理,发生异常会抛事件来让人处理。随着智能技术的发展控制器完善,执行器将越来越多的自动处理。

以上分享的自动化原理,都是早期控制单个设备的原理。自动化应用也在不断完善。比如发展出DCS系统:集散控制系统。其原理是集中管理,分散控制。

设备的控制,还是通过控制回路实现;但对控制设备的管理则集中到中控室,控制回路中的传感器信息上传到中控室,集中监控;对设备控制参数,也可以通过中控室来控制。

可以简单理解为: DCS系统是一个企业内使用的物联网简单系统 。如果将DCS管理的设备实现跨企业的集中管理,同时利用数据实现智能化,就是物联网系统。

在2013年参观陕鼓集团时,他们演示的旋转控制设备远程监控系统,是非常典型的物联网应用,陕鼓的这套系统,就是借鉴了DCS原理实现的。

本文是从自动控制原理看工业互联网系列的第六篇。


欢迎分享,转载请注明来源:内存溢出

原文地址: http://outofmemory.cn/dianzi/13517620.html

(0)
打赏 微信扫一扫 微信扫一扫 支付宝扫一扫 支付宝扫一扫
上一篇 2023-08-23
下一篇 2023-08-23

发表评论

登录后才能评论

评论列表(0条)

保存